淺談衛(wèi)星和微波技術(shù)在衛(wèi)星直播車中的應(yīng)用

【摘要】衛(wèi)星、微波是我國(guó)廣播電視覆蓋的基本傳輸方式。本文首先對(duì)近年來(lái)直播車傳輸技術(shù)的發(fā)展以及特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，在此基礎(chǔ)上，主要探討了我臺(tái)衛(wèi)星微波直播車對(duì)衛(wèi)星及微波傳輸技術(shù)的使用。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星；微波；直播車

0.前言

衛(wèi)星、微波和光纜是我國(guó)廣播電視覆蓋的三種基本傳輸方式。數(shù)字微波通信作為現(xiàn)代無(wú)線通信的先行者，一直在通信領(lǐng)域起著舉足輕重的作用，隨著衛(wèi)星數(shù)字通信、光纖數(shù)字通信的不斷發(fā)展，數(shù)字微波通信已經(jīng)從長(zhǎng)距離通信的主導(dǎo)者，轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)于中短距離的接入傳輸。數(shù)字微波傳輸設(shè)備也隨著通信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展而轉(zhuǎn)型，被定位于其它系統(tǒng)的支撐、接入設(shè)備，使得數(shù)字微波通信技術(shù)有了更新的發(fā)展。衛(wèi)星數(shù)字通信本質(zhì)上也是微波傳輸?shù)囊环N，只是中繼站設(shè)在同步通信衛(wèi)星上，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)安裝在赤道上空的中繼站，衛(wèi)星數(shù)字傳輸已經(jīng)成為廣播電臺(tái)節(jié)目覆蓋全國(guó)及世界的一種必不可少的傳輸方式。本文主要對(duì)衛(wèi)星和微波技術(shù)在移動(dòng)媒體中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單探討。

1.近年來(lái)直播車傳輸技術(shù)的發(fā)展以及特點(diǎn)

1.1數(shù)字微波傳輸技術(shù)

數(shù)字微波傳輸頻率 300MHz- 300GHz。直播車常用的車載式數(shù)字微波系統(tǒng)的傳輸頻率在 1GHz 左右，采用編碼正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)（COFDM），將高速數(shù)據(jù)流通過(guò)串并轉(zhuǎn)換，分配到傳輸速率較低的若干子信道中進(jìn)行傳輸，能克服多徑干擾，對(duì)噪聲和干擾有著很好的免疫力。主要優(yōu)勢(shì)有：

（1）因其具有繞射和穿透遮擋物的能力，可支持突破視距限制的應(yīng)用。所以，數(shù)字微波直播車，特別適合在建筑物分布密集且復(fù)雜的城市中使用，信號(hào)傳輸不受視距限制。

（2）數(shù)字微波直播車采用全向發(fā)射、全向接收，能快速建立視頻信號(hào)的傳輸鏈路，不像SNG 車那樣需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行尋星對(duì)星，傳輸鏈路的建立幾秒內(nèi)可完成，這對(duì)突發(fā)新聞的直播尤為重要。

（3）數(shù)字微波直播車可進(jìn)行移動(dòng)直播，因數(shù)字微波具有抗多普勒效應(yīng)的特點(diǎn)，能支持150 公里/小時(shí)內(nèi)的移動(dòng)速度，在城市中移動(dòng)直播不成問(wèn)題。一些城市會(huì)定期舉辦馬拉松比賽、自行車比賽等，數(shù)字微波直播車可承擔(dān)此類賽事的直播。

（4）因工作頻率較低，數(shù)字微波直播車傳輸信號(hào)的雨霧損耗很低，適合在雨天、臺(tái)風(fēng)天進(jìn)行災(zāi)害天氣的直播。而 SNG車通常工作在Ku波段，頻率在10GHz以上，對(duì)雨霧敏感。每年的臺(tái)風(fēng)直播是新聞?lì)l道的重要任務(wù)，微波直播車可承擔(dān)。

雖然擁有眾多優(yōu)點(diǎn)，但數(shù)字微波技術(shù)也存在著一定的不足，如 目前市場(chǎng)上銷售的移動(dòng)直播車的微波傳輸系統(tǒng)收發(fā)端都做的很簡(jiǎn)易，連基本的接收和發(fā)射電平指示都沒(méi)有，也就是說(shuō)根本沒(méi)有監(jiān)測(cè)微波收發(fā)性能的手段。當(dāng)發(fā)射端出現(xiàn)故障導(dǎo)致功率發(fā)射不足或發(fā)不出去，導(dǎo)致接收端收不到信號(hào)時(shí)，工作人員不能及時(shí)了解設(shè)備的工作狀態(tài)，更不能準(zhǔn)確的判斷出故障點(diǎn)是出在調(diào)制系統(tǒng)、微波傳輸系統(tǒng)還是在接收系統(tǒng)，不利于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。

1.2數(shù)字衛(wèi)星傳輸技術(shù)

隨著航天技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字衛(wèi)星技術(shù)為實(shí)現(xiàn)安全高質(zhì)量的直播提供了有效的保障。它是衛(wèi)星技術(shù)與數(shù)字視音頻技術(shù)的一種完美結(jié)合，具有十分突出的優(yōu)點(diǎn)：

（1）節(jié)目的傳輸質(zhì)量高，信號(hào)不易失真。

（2）所需發(fā)射功率小。

（3）能夠提供多路優(yōu)質(zhì)音頻信號(hào)。

而且經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，衛(wèi)星技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，新一代衛(wèi)星直播車采用數(shù)字衛(wèi)星新聞采集系統(tǒng)（DSNG），可以工作在衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)頻段、利用可移動(dòng)衛(wèi)星臨時(shí)傳送視、音頻信號(hào)。新聞?dòng)浾咄ㄟ^(guò)DSNG系統(tǒng)把新聞現(xiàn)場(chǎng)所采集到的視頻及音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化、壓縮、調(diào)制處理后發(fā)送到同步通信衛(wèi)星，再經(jīng)同步通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回電視臺(tái)總部，電視臺(tái)可以直播或經(jīng)過(guò)編輯后播出。DSNG系統(tǒng)信號(hào)傳輸質(zhì)量很高，基本不受地域條件限制，傳送環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單，安全可靠，快速靈活，質(zhì)量有保障，可更方便、快捷地采集和轉(zhuǎn)播突發(fā)性以及重要的新聞事件。衛(wèi)星直播車不僅具有通過(guò)衛(wèi)星傳送視頻、音頻等信號(hào)數(shù)據(jù)的鏈路功能，還可根據(jù)實(shí)際使用需求而具有一定的實(shí)時(shí)制作能力。

2.我臺(tái)衛(wèi)星微波直播車對(duì)衛(wèi)星及微波傳輸技術(shù)的使用

2.1衛(wèi)星系統(tǒng)

衛(wèi)星傳輸功能是體現(xiàn)衛(wèi)星微波直播車快速反應(yīng)、機(jī)動(dòng)靈活的一個(gè)主要手段。本臺(tái)衛(wèi)星微波直播車的衛(wèi)星系統(tǒng)包括Vertex 1.8M天線系統(tǒng)、兩臺(tái)CPI室外型Ku頻段200W高功率放大器、高功放控制器、 Harmonic編碼調(diào)制器、下行及監(jiān)測(cè)設(shè)備。其中兩臺(tái)高功放構(gòu)成主備冗余備份工作方式，由高功放控制器控制主備切換。

衛(wèi)星系統(tǒng)工作流程：視音頻系統(tǒng)輸出的加嵌了音頻的數(shù)字PGM信號(hào)輸入至編碼調(diào)制器，經(jīng)壓縮（可加密）、調(diào)制輸出至高功放以及發(fā)射天線，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星上行傳輸。通過(guò)車體后艙的接口板，可以將車外信號(hào)接入車內(nèi)，通過(guò)車內(nèi)衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星上行傳輸。

本臺(tái)衛(wèi)星微波直播車天線系統(tǒng)采用1.8米Ku頻段（12GHz～18GHz）Vertex衛(wèi)星車載天線及RC3000 GPS天線控制器，Ku頻段有著頻率高、波長(zhǎng)短、抗干擾好的特點(diǎn)，適用于小口徑天線，滿足小型車載的要求。該天線系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：碳纖維材料的天線反射面和鋁合金材料支架和底座，強(qiáng)度高，質(zhì)量輕，耐腐蝕；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)智能化，預(yù)置衛(wèi)星參數(shù)，內(nèi)置傾斜儀，方位俯仰角顯示和驅(qū)動(dòng)限位功能，內(nèi)置軟件計(jì)算衛(wèi)星軌道位置，友好的操作界面保證了天線優(yōu)良的指向精度，以及極強(qiáng)的抗風(fēng)性能，提高了工作中天線的穩(wěn)定性；極化旋轉(zhuǎn)采用旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)代替一般的軟波導(dǎo)連接，避免了由于經(jīng)常旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致軟波導(dǎo)破裂的隱患；“一鍵尋星”天線控制技術(shù)使得只需要一鍵就可以完成衛(wèi)星的自動(dòng)捕獲，非常方便；天線收藏時(shí)采用了流線型設(shè)計(jì)，很好地保護(hù)了饋源和高功放，同時(shí)提高了車輛行進(jìn)中尤其是強(qiáng)風(fēng)條件下天線整體的牢固性。

2.2微波系統(tǒng)

本臺(tái)微波衛(wèi)星直播車微波系統(tǒng)選擇了兩套攝像機(jī)載全向數(shù)字微波系統(tǒng)，一套車載信號(hào)傳輸全向數(shù)字微波系統(tǒng)，機(jī)載微波發(fā)信機(jī)掛在攝像機(jī)上，機(jī)載微波收信機(jī)和車載微波發(fā)信機(jī)安裝在車內(nèi)，車頂配備接收天線和發(fā)射天線。全向微波設(shè)備全面采用COFDM調(diào)制技術(shù)及MPEG-2數(shù)字壓縮編碼方式，克服以往傳統(tǒng)模擬微波技術(shù)和常規(guī)調(diào)制技術(shù)下圖像多徑反射及“兩點(diǎn)之間通視”所帶來(lái)的困擾，并且能在沒(méi)有任何附加裝置狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)移動(dòng)中實(shí)時(shí)無(wú)線傳輸高質(zhì)量視音頻信號(hào)。

機(jī)載微波發(fā)信機(jī)掛在攝像機(jī)上，可深入有線攝像機(jī)難以到達(dá)的現(xiàn)場(chǎng)，機(jī)動(dòng)、靈活、實(shí)時(shí)、實(shí)地、多角度進(jìn)行拍攝和直播，為突顯新聞快速反應(yīng)的時(shí)效性提供了有力的保障。

車載微波可充分發(fā)揮其機(jī)動(dòng)性，車載微波配合攝像機(jī)可以在城區(qū)有效范圍內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)跟蹤拍攝和直播，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)快速新聞的需求；另一方面，車載微波又可作為固定微波傳輸手段，應(yīng)用于一般的新聞直播或大型活動(dòng)的信號(hào)傳輸，解決因復(fù)雜環(huán)境帶來(lái)的傳輸問(wèn)題，還可以節(jié)省傳輸費(fèi)用。

3.結(jié)語(yǔ)

由于衛(wèi)星、微波和光纜這三種形式都有著各自的特點(diǎn)，特別是微波和衛(wèi)星的技術(shù)很難完全替代，同時(shí)又都不能缺少，根據(jù)全臺(tái)直播節(jié)目的形態(tài)特點(diǎn)和我們現(xiàn)有的技術(shù)手段，按照直播車“靈活機(jī)動(dòng)、快速可靠”的使用要求，最后確定我臺(tái)直播車采用衛(wèi)星，微波，光纖三種傳播技術(shù)結(jié)合的方案。這樣使得我臺(tái)衛(wèi)星直播車的傳輸手段多樣化，極大提高了信號(hào)傳輸保障，可以更好更安全地完成臺(tái)里的各項(xiàng)錄制直播任務(wù)。

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